Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/5277
Title: Καταγραφή και ανάλυση βιοδυναμικών εγκεφάλου με χρήση του συστήματος Biopac
Authors: Κόλλιας, Χρήστος
Issue Date: 2012-05-30
Keywords: Νευρικό σύστημα
Βιολογικά σήματα
Ηλεκτροεγκεφαλογραφία
Ανάλυση σήματος
Keywords (translated): Nervous system
Biological signals
Electroencephalography (EEG)
Signal analysis
Biopac MP150
Eeglab
Abstract: Η λειτουργία του εγκεφάλου βασίζεται στο σύνολο της ηλεκτροχημικής δραστηριότητας των νευρώνων, που αποτελούν το δομικό λίθο του νευρικού συστήματος. Η καταγραφή των βιολογικών σημάτων, ή βιοσημάτων, τα οποία προκύπτουν από την ηλεκτρική δραστηριότητα των νευρώνων του εγκεφάλου, αποτελούν το αντικείμενο της Ηλεκτροεγκεφαλογραφίας, η οποία είναι μια μη επεμβατική μέθοδος καταγραφής του παραγόμενου, από τον εγκέφαλο, ηλεκτρικού πεδίου. Η πρώτη επιτυχημένη καταγραφή βιοδυναμικών του ανθρώπινου εγκεφάλου αποδίδεται στο Γερμανό φυσιολόγο Hans Berger, ο οποίος στα τέλη της δεκαετίας του 1930, πραγματοποίησε για πρώτη φορά τη μέτρηση διαφορών δυναμικού από την επιφάνεια του κεφαλιού. Σήμερα, το Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ) αποτελεί μια ευρέως διαδεδομένη τεχνική κλινικής εξέτασης που χρησιμοποιείται με κύριο σκοπό τη διάγνωση. Στην παρούσα εργασία περιγράφεται η λειτουργία του νευρικού συστήματος, ενώ παρατίθενται στοιχεία ανατομίας του εγκεφάλου. Ακόμα, αναλύεται η φύση και τα χαρακτηριστικά των βιοσημάτων, που λαμβάνονται από την εξωτερική δερματική επιφάνεια του κεφαλιού, ενώ παρουσιάζονται οι βασικές αρχές της Ηλεκτροεγκεφαλογραφίας, ο τρόπος καταγραφής και τα κυριότερα χαρακτηριστικά του σήματος του ΗΕΓ. Εν συνεχεία, περιγράφεται η καταγραφή Ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος, που έγινε με τη χρήση του συστήματος MP150 της Biopac. Ο MP150, σε συνδυασμό με το γραφικό περιβάλλον του Acqknowledge 3.8.2 αποτελεί ένα πλήρες σύγχρονο σύστημα καταγραφής πολλών ειδών βιοδυναμικών από διαφορετικές περιοχές του ανθρώπινου σώματος. Αξιοποιώντας τις δυνατότητες του συστήματος αυτού, καταφέραμε να καταγράψουμε και να παρατηρήσουμε τη ρυθμική δραστηριότητα του εγκεφάλου. Επίσης, γίνεται αναφορά στα σημαντικότερα πακέτα εργαλείων του Matlab, που έχουν σαν αντικείμενο την ανάλυση του Ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος, ενώ επιχειρείται η περαιτέρω επεξεργασία του σήματος που καταγράφηκε, με τη χρήση ενός από αυτά (eeglab). Επιπλέον, στην εργασία αυτή παρουσιάζονται τα κυριότερα χαρακτηριστικά κάποιων από τις σημαντικότερες μεθόδους ανάλυσης του σήματος που προκύπτει από το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, ενώ παράλληλα γίνεται μια προσπάθεια σύγκρισης των δυνατοτήτων τους, με σκοπό την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων που μπορούν να αξιοποιηθούν σε επόμενες μελέτες.
Abstract (translated): The entire function of the human brain is based on the electrochemical activity of the neurons, which form the whole nervous system. The recording of the biological signals resulting from the electrical activity of the brain forms the content of Electroencephalography, which is a non invasive method of recording the electric field produced in the human brain. The first successful recording of human brain’s biodynamics was made by German physiologist Hans Berger, who was the first to measure the electrical potential difference on the human head. Nowadays, Electroencephalography (EEG) is a very common clinical examination technique, which is used for the purpose of diagnosis. One of the objects of the present thesis is the description of the nervous system function, while there are some basic elements of the human brain’s anatomy. There is a brief analysis of the nature and features of the biological signals produced by the brain, as well as a presentation of the basic principles of the Electroencephalography. In addition, there is a description of the recording of the EEG signal, which was made with the use of Biopac MP150 system. MP150 and its graphic interface Acqknowledge 3.8.2 form a complete modern data acquisition system, which offers the possibility to record biodynamics from different parts of the human body. Making use of the Biopac system, we were able to record and analyze the brain rhythmic activity. Moreover, the most common Matlab toolboxes that are used for EEG signal processing are presented, while a further analysis of our EEG signal was attempted through eeglab. Furthermore, in the present thesis, the basic features of some of the most important methods of EEG signal analysis are presented. This quite extended presentation is made in order to be used as information for future study and research on EEG signal analysis. Key words: nervous system, biological signals, Electroencephalography, MP150, Acqknowledge, Matlab toolboxes, eeglab, signal analysis
Appears in Collections:Τμήμα Ιατρικής (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Διπλωματική.pdf3.18 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.